南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩的地球化学特征及成因讨论

利用微量元素和Ｓｒ,Ｎｄ,Ｐｂ同位素资料,得出了南极罗斯岛及泰勒谷地区火山岩来自于上地幔,五个地区火山岩具有相同的源区。岩石具有大洋岛屿玄武岩（ＯＩＢ）的特征。来自地幔的火山喷发的岩浆未遭受地壳物质的混染作用。地幔源区是具有高μ（＝２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ）比值的地幔组分ＨＩＭＵ与亏损地幔组分ＤＭＭ混合作用的结果,其中以ＨＩＭＵ组分为主,原生岩浆由具ＨＩＭＵ组分特征的深部地幔柱与浅部的ＤＭＭ混合而成。     

内蒙古长山壕金矿区花岗岩同位素年代学研究及地质意义

长山壕金矿床是近年来在内蒙古中西段找到的一特大型金矿床。尽管金矿化在中元古界白云鄂博群变质沉积岩内呈层状、似层状和透镜状产出,但是与各类花岗岩类侵入岩具有密切空间分布关系。本次研究采用LA-ICP-MS方法分别对有关花岗岩类侵入岩进行了系统年代学研究,花岗斑岩和二长花岗斑岩样品的锆石U-Pb年龄值分别为290.9±2.8Ma (MSWD=1.4)和287.5±1.9Ma (MSWD=2.4);2件黑云母花岗岩样品的年龄值分别为267.9±1.2Ma (MSWD=0.95)和274.0±2.3Ma (MSWD=1.4)。根据上述同位素年龄数据,同时结合金矿区野外地质调查和岩(矿)相学证据,可以认为,长山壕金矿区花岗斑岩和二长花岗斑岩及相关金矿床的形成时间为早二叠世早期,并且遭受到早二叠世晚期-中二叠世早期构造-岩浆活动的叠加改造,矿区切穿含金矿脉黑云母花岗岩体的存在就是很好的例证。强烈的中酸性岩浆作用为金矿床的形成提供了动力、热力和物质来源,初步研究结果表明,长山壕金矿床是海西期构造-岩浆作用及相关流体活动的产物,属于与侵入岩有关的中温热液脉型金矿床。     

抚松大营铅锌矿床同位素地质特征及矿床成因

本文主要通过对抚松大营铅锌矿床同位素特征的研究,讨论了成矿物质来源、成矿流体性质、岩浆活动对成矿作用的影响,从而证明矿床成因属沉积—热液叠加型层控矿床。     

重要的地球化学"信息库"

金红石是各种岩石特别是地壳组成岩石中重要的副矿物,它在成岩、风化和各种不同程度的变质过程中均能保持极大的稳定性。同时,除主要成分TiO₂外,金红石还含有为数众多的其它微量元素(例如: Nb, Ta, Zr, Hf, Sn, Mo, Sb, Cr, V, W, U和Pb等),这些微量元素的变化特征,对于包含金红石的主体岩石所经历的地质过程具有非常重要的指示意义。近二十年特别是近十年来,金红石已成为地球化学研究领域的一个热点。对各种元素和同位素在金红石中变化特征的调查,被广泛地应用于对各种地质过程的了解,其研究应用的范围涉及到了整体地球的元素平衡、大陆地壳的形成机制、含金红石岩石的形成源区、变质岩石的温压条件和形成时代的研究等多个方面,同时其所包含的各种同位素体系也被广泛用于各种地质过程的示踪。本文综合近年来金红石研究的最新进展,系统表述了金红石作为一个近年来发展起来的重要地质信息储库,在地球化学研究中各个方面的应用。     

大兴安岭北端洛古河东花岗岩的地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年龄和岩石成因

大兴安岭北端漠河县洛古河东岩体主要岩石类型为二长花岗斑岩、正长花岗斑岩和石英二长斑岩,内部可见闪长质微粒包体,属高钾钙碱性I型花岗岩。花岗岩的元素地球化学和锆石SHRIMP铀-铅年代学研究结果表明,洛古河东岩体形成于早白垩世,其花岗斑岩体的锆石SHRIMP铀-铅年龄为129.8±2.2Ma。花岗岩的SiO₂含量介于68.03%~74.32%之间,Al₂O₃含量介于13.06%~14.55%之间,Na₂O/ K₂O介于0.45~0.86之间,铝饱和指数为0.94~1.11,Mg^#指数介于18~42之间且多小于30。稀土元素总量为160.00×10^-6 ~ 235.15×10^-6,δEu介于0.31~0.52,(La/Yb)_N介于8.99~17.87,为轻稀土富集型。岩体Sr含量低,介于118×10^-6 ~ 268×10^-6之间,而Y含量高,介于16.9×10^-6~ 26.1×10^-6之间,Sr/Y比值低,介于5.62~13.81之间,属低锶高钇型岩石。在原始地幔标准化的微量元素蛛网图中,Rb、Th、U、K、Zr、Hf和轻稀土元素（如La、Ce、Nd和Sm等）富集,Ba、Sr、P和Ti等元素强烈亏损,Nb和Ta具有中等-弱亏损。主量、稀土和微量元素特征表明,岩石具后碰撞花岗岩类的地球化学特征,属后碰撞花岗岩。岩体ε_Nd (t)值介于-3.45~-2.64,平均-3.01;亏损地幔Nd模式年龄介于969~1131Ma之间,平均1018Ma;锶初始比值 (I_Sr)介于0.702486~0.707269之间,平均0.705434;钾长石²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值变化范围分别为18.5939~18.6721、15.6019~15.6058和38.4058~38.5249,平均值分别为18.6426、15.6035和38.4613;岩体中的钾长石氧同位素组成很低,δ¹⁸O (‰)值介于-8.1 ~ 4.1之间,多为负值,表明洛古河东岩体为低¹⁸O花岗岩。Nd、Sr、Pb和O同位素组成显示洛古河东岩体形成于含有较多幔源成分的源区物质的部分熔融作用,推测源区主要为Rodinia超大陆会聚过程中（中元古代—新元古代之交）形成的初生地壳。由于古亚洲洋和蒙古-鄂霍茨克洋分别于古生代末期和二叠纪—中侏罗世闭合,因此大兴安岭北端早白垩世花岗岩应该形成于中朝-蒙古大陆与西伯利亚大陆碰撞造山过程的后碰撞阶段。     

关于沥青成因的讨论

以英国北威尔士和我国黔东湘西、新疆乌尔禾和塔里木的沥青为例,讨论了沥青的 Pb、Sr、Nd 同位素地球化学特征。结果表明:(1)沥青(前身物石油)的形成可能有多种途径,如壳源有机物生成(北威尔士、黔东湘西)和深源无机合成,后者的地质环境为地幔俯冲带(乌尔禾沥青)或下地壳麻粒岩相(塔里木);(2)沥青生成的时代比习惯认为的要古老得多。Pb、Sr、Nd 同位素还可给出原油运移、沥青沉淀的年龄。深入研究沥青的成因,对油气资源评价、勘探目标选择有重要意义。     

The Shanggong gold deposit, Eastern Qinling Orogen, China: Isotope geochemistry and implications for ore genesis

The Shanggong Au deposit in the Xiong’er Terrane, East Qinling, China, has resources of about 30 ton Au, making it one of the largest orogenic-mesothermal Au deposits hosted in volcanic rocks of the Mesoproterozoic Xiong’er Group. Three stages of hydrothermal activity are recognized (early, middle and late), of which two (early and middle) were ore producing and characterized by quartz–pyrite and polymetallic sulfides, respectively. The third and late stage is represented by a carbonate–quartz assemblage. Hydrogen, oxygen and carbon isotope systematics of the Shanggong deposit from a previous work suggest that the early stage fluids were derived from magmatic and/or metamorphic devolatilization of sedimentary rocks at depth. This is supported by new C, S and published Sr and Pb isotopic data, presented in this paper. These new data, δ¹³C values ranging from 1.5 ‰ for early stage ankerite to −2.2 ‰ for late stage ankerite, negative δ³⁴S values for sulfides from the middle stage (–19.2 to –6.3 ‰), suggest a contribution from organic matter and that the ore fluid evolved from deeply sourced to shallowly sourced, with those of the middle stage representing a mixture of these two fluid systems. The comparison of the hydrogen–oxygen–carbon–sulfur–lead–strontium isotope systematics between the Shanggong deposit and the main lithologies in the Xiong’er Terrane, shows that neither these nor the underlying lower crust and mantle, or combinations thereof, could be considered as the source of ore fluids for the Shanggong Au deposit. A likely source was a carbonaceous carbonate, sandstone, shale, chert sequence in the underthrusted Guandaokou and Luanchuan Groups, exposed south of the Xiong’er Terrane.Ar–Ar and Rb–Sr isochron ages for mineral phases of the early, middle and late stages, together with geological field data, constrain the timing of the hydrothermal activity and Au metallogenesis at 242 ± 10, 167 ± 7 and 112 ± 7 Ma, respectively. This metallogenesis and associated granitic magmatism, can be related to the continental collision between the Yangtze and North China Cratons that resulted in the formation of the Qinling Orogen, led to the different hydrothermal systems that were responsible for the three stages that formed the Shanggong Au deposit, over a period of about 130 Myrs.     

陆地硅的生物地球化学循环研究进展

地球表层硅(Si)的生物地球化学循环与大气CO2浓度变化、大洋生物泵作用以及海岸带富营养化等过程密切相关,因此成为全球环境变化研究的核心问题之一。在地质时间尺度上,硅酸盐矿物的化学风化是地球表层所有次生Si的来源。陆地生态系统各次生Si库具有不同的形成机制和驱动因子,这导致各Si库的贮存量和循环周期存在明显差异。土壤Si库中的黏土矿物Si、溶解硅(DSi)和淀积在其他矿物表面的无定形Si都源自硅酸盐矿物的化学风化过程;植物生长过程中吸收土壤中的DSi形成生物Si,然后经微生物分解过程返还给土壤;地表径流将流域陆源Si以悬移质Si和DSi的形式输入河流、海洋。迄今,陆地不同形态Si库的大小及其对全球Si循环的贡献仍不确定。因此,在研究陆地Si的生物地球化学循环过程中,综合考虑各种地表过程及其耦合作用是非常必要的。     

硼同位素的负热电离质谱测定及其进展

负热电离质谱法测定硼同位素组成，由于具有比正热法高的灵敏度和简单的样品制备过程，越来越受到人们的重视，特别是在低硼含量样品的硼同位素测定中发挥了重要作用。但需要注意的是该方法精度较低且易受CNO^-的同质异位素的干扰。作者对采用负热电离法测定硼同位素组成的原理、发射剂的选用、同质异位素的干扰以及在硼同位素地球化学研究中的应用等问题进行了总结。     

同位素在饮马河流域示踪地下水的应用

本文阐述了环境同位素在地下水研究中的作用和饮马河流域水文地质概况。运用稳定同位素D和~(18)O千分偏差值分析了地下水成因、地表水与地下水的补排关系。采用放射性同位素~3H、~(14)C和地下水动力学等方法计算了地下水年龄。通过分析和讨论,对地下水成因和地下水循环周期有了新认识。因此利用环境同位素示踪地下水,对选择供水水源地具有重要意义。